實(shí)時(shí)控制技術(shù)滿足實(shí)時(shí)工業(yè)通信發(fā)展的需求——第2部分

本系列博文的第1部分介紹了用于C2000? 微控制器(MCU)的EtherCAT從站堆棧解決方案的市場機(jī)遇，并介紹了從站堆棧開發(fā)快速入門的三個(gè)階段指南。

除了這三方面的開發(fā)流程之外，TI還采取了哪些舉措，使我們的解決方案比傳統(tǒng)的堆棧移植方案更具吸引力?首先，我們應(yīng)用了C28CPU架構(gòu)方面的知識(shí)，調(diào)整了相關(guān)軟件，從而更好地發(fā)揮CPU的功能。例如，我們優(yōu)化了中斷處理、直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)和控制(脈沖寬度調(diào)制[PWM])同步例程，以充分利用片上硬件。此外，我們與Beckhoff合作更新/增強(qiáng)了已發(fā)布的堆棧，以支持?jǐn)?shù)據(jù)處理，使其更適合C28CPU。

談及與Beckhoff合作，支持串行外設(shè)接口(SPI)和并行(外部存儲(chǔ)器接口[EMIF])通信的C28從站堆棧和硬件抽象層(HAL)被用作其從站堆棧配置工具(SSC)的一部分?；谥暗腃2000MCU經(jīng)驗(yàn)，您將找到參考軟件解決方案版本“Plugfest-ready”。

支持SPI和EMIF硬件接口提供了實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)，使得系統(tǒng)能夠在印刷電路板(PCB)路由復(fù)雜性與最低延遲通信之間進(jìn)行權(quán)衡。此外，在使用Beckhoff Et1100器件直接測試版本時(shí)，您可調(diào)整SPI和EMIF HAL驅(qū)動(dòng)器，以支持其他EtherCAT從站器件硅解決方案，包括TI的AMIC110SoC(SPI——請(qǐng)聯(lián)系Sitara?論壇)或從站硬件的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實(shí)例(EMIF或SPI)，如Beckhoff ET1816。

在SPI和EMIF處理器數(shù)據(jù)接口(PDI)中，EtherCAT從站堆棧代碼和應(yīng)用程序代碼之間并無差異，只有器件名稱和產(chǎn)品代碼不同，因此即使SPI和EMIF從站節(jié)點(diǎn)都在同一網(wǎng)絡(luò)中，它們也可能存在差異。當(dāng)EMIF從站節(jié)點(diǎn)位于同一網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，它們可能有所差異。

TI EtherCAT軟件包的C2000MCU特性是Echoback應(yīng)用示例。雖然應(yīng)用程序演示并不復(fù)雜，但它只是將從站節(jié)點(diǎn)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)回送到輸入，可使用任何EtherCAT主站或TwinCAT主站查看，欲知詳情，可訪問“EtherCAT解決方案參考指南”。

通過納入Echoback應(yīng)用程序，TI展示了堆棧軟件基本使用的示例，并為您提供了一個(gè)占位符，供您自行創(chuàng)建應(yīng)用程序。遵循Echoback示例將更容易利用TI針對(duì)堆棧和HAL軟件模塊進(jìn)行的許多優(yōu)化，并提供EtherCAT從站信息(ESI)文件的良好示例。此外，Echoback也被納入進(jìn)快速評(píng)估二進(jìn)制項(xiàng)目中。

圖1：TMDSECATNCD379EtherCAT電路板映像

最后，如圖1所示，EtherCAT controlCARD硬件平臺(tái)利用了其他C2000MCU控制卡的通用180管腳接口。EtherCAT controlCARD與任何180管腳C2000應(yīng)用評(píng)估模塊(EVM)或擴(kuò)展塢物理兼容，因此可將EtherCAT連接添加到許多現(xiàn)有的實(shí)時(shí)控制應(yīng)用示例中。例如，您可將EtherCAT controlCARD與工業(yè)驅(qū)動(dòng)器開發(fā)套件(IDDK)結(jié)合使用，以使用快速電流回路和/或位置管理器技術(shù)為伺服添加實(shí)時(shí)連接。

另外值得一提的是，EtherCAT controlCARD可以獨(dú)立運(yùn)行。使用Micro USB電纜為硬件供電，無需擴(kuò)展塢或EVM供電。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見“TMDSECATCNCD379D EtherCAT解決方案參考指南”。這有助于降低多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)測試和配置中的硬件復(fù)雜性。

如您所見，C2000DesignDRIVE EtherCAT支持已采取一些額外的步驟來簡化從站節(jié)點(diǎn)的開發(fā)，并助您在我們的微控制器上運(yùn)行堆棧時(shí)獲得出色的性能。在本系列的其他文章中，我們將詳述前面概述的三個(gè)開發(fā)階段中提供的軟件支持。